近年来，个体养殖逐渐被大规模养殖场所替代，大量的动物粪污成为主要污染物。因此合理、高效地处理动物粪污，是现代农业的重要研究内容。粪污处理现在主要有3个方向，肥料化技术的应用最多，包括直接还田、堆肥，具有方便直接利用的优点；能源化技术主要是制作沼气技术，已经在农村应用很多年[1]；基质化技术是将粪便用作基质原料，用于无土栽培；饲料化技术的研究较少，大多数是粪便直接用作饲料，且主要集中在生物发酵饲料。生物发酵饲料可以最大限度地保存粪便里的营养成分，减少乃至去除粪污里的有害物质，成为生态养殖研究的热点[2-3]。牛粪含有14.5%的干物质，营养成分丰富，由于牛消化道的结构问题，不能将所有营养物质吸收，造成了营养物质的浪费。牛粪含有1.56%的氮、1.49%的五氧化二磷、1.96%的氧化钾等矿物元素[1]，是研究生物发酵粪便饲料化的良好来源。牛粪直接发酵可消除有害物质，但是需要发酵7 d以上。益生菌可以缩短发酵时间，更有效消解有害菌和重金属。木醋液是秸秆焚烧时的天然产物，可促进嗜酸杆菌的生长，有效分解粪便中的重金属含量[4]。目前，粪污资源化研究主要集中在肥料化上，饲料化的研究较少，对粪便生物发酵后的安全性以及营养价值研究也缺乏。因此本试验以牛粪为主要原料，辅以辅料、木醋液和微生物制剂，制成发酵饲料后分析其营养价值和安全性，并在麻鸭饲养中应用，为发酵牛粪饲料在动物养殖中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、嗜热芽孢杆菌（Bacillus thermophilum）、地衣芽孢杆菌（Bacillus Licheniformis）以及短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）的有效活菌数的总活菌数≥109 CFU/mL。微生物液态菌剂分为两组，菌剂Ⅰ组由嗜酸乳杆菌、嗜热芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌发酵菌液按照体积比为2∶1∶1混合制成；菌剂Ⅱ组由嗜酸乳杆菌和短短芽孢杆菌的发酵液按照体积比为5∶2混合制成。木醋液以秸秆为原料，使用连续热解的方法，起始温度20 ℃，加热至500 ℃，经过2 h热解，产生的气体经过冷凝可以获得密度为0.97 kg/L、含酸28%的木醋液。辅料由玉米粉、麸皮和豆粕按比例2∶1∶1混合组成，牛粪为含水量在60%~70%之间的新鲜黄牛牛粪。参照《肉鸭饲养标准》（NY/T 2122—2012）中肉鸭的营养需要，以玉米-豆粕为主配制麻鸭基础日粮。基础日粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T001表1基础日粮组成及营养水平原料组成/%1~40日龄41~70日龄营养水平1~40日龄41~70日龄合计100.00100.00玉米57.8562.30代谢能/(MJ/kg)12.5312.76豆粕29.0024.00粗蛋白/%21.4719.98次粉6.607.40赖氨酸/%1.161.00豆油2.702.80蛋氨酸/%0.530.42磷酸氢钙1.901.65钙/%1.010.76石粉1.041.00有效磷/%0.450.37DL-蛋氨酸0.200.10总磷/%0.540.62L-赖氨酸0.090.03蛋氨酸+胱氨酸/%0.880.76维生素预混料0.020.02微量元素预混料0.200.20氯化钠0.300.3050%氯化胆碱0.100.20注：1.维生素和微量元素预混料为每千克日粮提供：VA 12 500 IU、VD3 3 500 IU、VE 20 IU、VK3 2.65 mg、VB1 2.00 mg、VB2 6.00 mg、VB6 3.00 mg、VB12 0.025 mg、生物素0.032 5 mg、叶酸12.00 mg、泛酸50 mg、烟酸50.00 mg、Cu 8 mg、Fe 100 mg、Zn 40 mg、Mn 100 mg、Se 0.16 mg、I 0.35 mg。2.营养水平中代谢能为计算值，其余均为实测值。1.2牛粪发酵饲料试验将0.2 L木醋液、0.8 L菌剂Ⅰ组、9.45 kg辅料和9.45 kg新鲜黄牛粪，加水混合搅拌均匀，控制含水量为50%，加热混合物，密封持续加热饲料至50 ℃以上发酵12 h；发酵完成后，在原有发酵物基础上加入1.2 L菌剂Ⅱ组混匀，将物料降温至40 ℃以下，压紧厌氧密封发酵30 h，发酵完成后可以直接饲喂。1.2.1牛粪发酵饲料安全性以及营养成分的检测1.2.1.1安全性菌落检测：在开始发酵的40 h内，对发酵饲料每隔8 h（0、8、16、24、32、40 h）采样，检测益生菌和致病菌菌落数，使用MRS-中性红固体培养基培养乳酸菌并计数[5]，NA营养肉汁琼脂培养基培养芽孢杆菌并计数，伊红美蓝琼脂固体培养基培养大肠杆菌、沙门氏菌并计数，其中红色菌落为大肠杆菌，无色菌落为沙门氏菌，BP琼脂固体培养基培养金黄色葡萄球菌并计数，带有透明环的黑色菌落为金黄色葡萄球菌。重金属以及黄曲霉毒素B1含量检测：发酵完成后的物料送到广西壮族自治区分析测试研究中心，检测总砷、铅、镉、氟、黄曲霉毒素B1含量。1.2.1.2营养成分在开始发酵的40 h内，对发酵饲料每隔8 h（0、8、16、24、32、40 h）采样5 g，加入10 mL灭菌生理盐水，混匀，1 500 r/min离心15 min，取上清液，使用pH计测定pH值。在开始发酵的40 h内，对发酵饲料每隔8 h（0、8、16、24、32、40 h）采样100 g，于105 ℃干燥箱中干燥10 h左右，直至恒重，研磨成粉状；采用凯氏定氮法测定粗蛋白质（CP）[6]，采用硫酸铜法沉淀蛋白质后检测真蛋白（TP）含量[7]，采用酸碱洗涤-重量法测定粗纤维（CF）含量[8]，采用索氏提取法测定粗脂肪（EE）含量，采用甲醛法测定总氨基酸（TAA）含量[9]。1.3麻鸭饲养试验选择健康的40只1日龄健康麻鸭，随机分为4组，每组10重复，每个重复1只麻鸭，对照组麻鸭饲喂基础日粮，试验组分别在基础日粮中添加20%、30%、50%发酵牛粪饲料，预试期10 d，正式试验期60 d。试验鸭自由采食与饮水[10]。按照饲养管理程序进行免疫、驱虫及环境消毒，按时按标准程序进行疫苗接种[11]。1.3.1测定指标及方法1.3.1.1血清生化指标试验第60 d早晨，麻鸭空腹翅下静脉采血，3 500 r/min离心15 min，分离并吸取上清液，分装在EP管中，标记，放-20 ℃冰箱保存。使用南京建成生物工程研究所试剂盒在URIT-8000全自动生化仪上检测麻鸭血清中葡萄糖（GLU）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（BUN）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）含量以及谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）活性。1.3.1.2生长性能试验期间记录每组麻鸭每天总采食量，每10 d早晨空腹称重，计算麻鸭的平均日增重、平均日采食量以及料重比。平均日增重=(末重-初重)/(鸭数量×试验天数)(1)平均日采食量=总采食量/(鸭数量×试验天数)(2)料重比=平均日采食量/平均日增重(3)1.4数据统计与分析试验数据采用Excel软件整理，SPSS 22.0软件进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1发酵40 h牛粪饲料的有害菌和益生菌数量变化（见表2）由表2可知，发酵40 h内，发酵牛粪饲料中的有害菌如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌在持续下降，大肠杆菌数量降至安全范围内，沙门氏菌和金黄色葡萄球菌数下降为零，而嗜酸乳杆菌和嗜热芽孢杆菌数量稳步提升。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T002表2发酵40 h牛粪饲料的有害菌和益生菌数量变化时间/h大肠杆菌沙门氏菌金黄色葡萄球菌嗜酸乳杆菌嗜热芽孢杆菌06 234.000±45.680753.500±34.260825.000±35.5600.520±0.0380.260±0.05680.560±0.0250.250±0.0130.240±0.0123.280±0.5204.560±0.560160.020±0.0230.000±0.0000.010±0.01515.950±3.52010.520±0.980320.002±0.0030.000±0.0000.000±0.00020.850±2.56012.870±0.920400.001±0.0020.000±0.0000.000±0.00035.580±3.22018.780±0.230×107 CFU/g2.2发酵牛粪饲料重金属以及黄曲霉毒素B1的检测结果（见表3）由表3可知，砷和黄曲霉素B1含量分别为0.11 mg/kg、1.8 µg/kg，低于安全值，符合国家饲料卫生标准；铅、镉、氟含量低于检测机构的检测下限，未能检出，也符合国家《饲料卫生标准》（GB 13078—2017）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T003表3发酵牛粪饲料重金属以及黄曲霉毒素B1的检测结果项目砷/(mg/kg)铅/(mg/kg)镉/(mg/kg)氟/(mg/kg)黄曲霉毒素B1/(µg/kg)发酵牛粪饲料0.112.000.0831.8饲料卫生标准≤10.00≤13.00≤0.50≤150≤10.02.3不同发酵时间对发酵牛粪饲料的营养成分的影响（见表4）由表4可知，发酵40 h后，发酵牛粪饲料的粗蛋白含量下降了26.21%，粗纤维含量下降了33.22%，粗脂肪下降了26.82%（P0.05），表明益生菌菌株在发酵过程中对蛋白有消耗；真蛋白含量上升了27.64%，氨基酸含量上升了68.78%（P0.05），表明益生菌发酵产生了更优质量的营养成分，更利于麻鸭的消化吸收；pH值降低至4.0以下，发酵效果良好。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T004表4不同发酵时间对发酵牛粪饲料的营养成分的影响发酵时间/h粗蛋白/%粗纤维/%粗脂肪/%真蛋白/%氨基酸/%pH值030.55±1.22a15.23±0.28a8.20±0.25a16.89±0.89a7.85±0.56a7.56±0.89827.85±0.56a14.26±0.26a7.70±0.63a17.23±1.26a8.44±0.28a6.44±0.561624.95±0.26a13.24±0.27a7.40±0.48a18.55±0.59a10.25±0.78a4.33±0.223223.56±0.22a11.25±0.27a6.20±0.82a20.23±1.02a11.95±0.46a4.12±0.454022.54±0.84b10.17±0.29b6.00±1.24b21.56±0.86b13.25±0.18b3.95±0.62注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P＜0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.4发酵牛粪饲料对麻鸭血清生化指标的影响（见表5）由表5可知，50%发酵饲料组麻鸭血清ALB含量显著高于对照组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T005表5发酵牛粪饲料对麻鸭血清生化指标的影响组别GLU/(mmol/L)TP/(g/L)ALB/(g/L)BUN/(mmol/L)TC/(mmol/L)TG/(mmol/L)ALT/(U/L)AST/(U/L)对照组11.53±3.7835.12±1.0911.31±1.31b0.71±0.413.28±0.740.82±0.55a12.48±1.0322.39±7.2420%发酵饲料组12.65±3.9837.26±2.1612.07±1.60b0.88±0.443.46±1.430.64±0.14a14.64±1.5818.43±8.4130%发酵饲料组17.19±2.2334.96±3.5112.10±2.00b0.65±0.233.47±0.851.04±0.61a11.72±1.0926.00±7.5850%发酵饲料组13.15±1.7538.01±2.1114.50±2.93a0.68±0.193.38±0.260.91±0.11a10.92±0.4820.90±2.682.5发酵牛粪饲料对麻鸭生长性能的影响（见表6）由表6可知，随着发酵牛粪饲料添加量增加，各组麻鸭平均日采食量和平均日增重均有所提高。与对照组相比，50%发酵饲料组麻鸭末重提高了18.39%（P0.05），平均日采食量提高了11.68%（P0.05），平均日增重提高了19.39%（P0.05），料重比下降了6.87%（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.020.T006表6发酵牛粪饲料对麻鸭生长性能的影响组别初重/(g/只)末重/(g/只)平均日采食量/[g/(只·d)]平均日增重/[g/(只·d)]料重比对照组153.52±1.683 049.51±9.46a112.49±15.56b48.27±4.38b2.33±0.43a20%发酵饲料组152.26±0.543 209.25±12.37a118.08±14.12b50.96±2.52b2.31±0.56a30%发酵饲料组152.02±0.253 316.61±8.32a125.39±8.46ab52.74±2.56ab2.37±0.92a50%发酵饲料组152.31±0.213 610.54±12.33b125.63±9.12a57.63±3.22a2.17±0.23b3讨论3.1发酵牛粪饲料的菌落分析粪便经过发酵后可以减少臭味散发，改善居住环境，而且可以充分利用粪便中的粗蛋白，发挥其经济价值[12]。而粪便中蕴含的有害微生物是否可以有效杀灭是粪便饲料化需要解决的问题之一。发酵饲料可以通过产热和竞争生长抑制病原菌，减少氨气排放，降低霉菌毒素含量。研究发现，芽孢杆菌在好氧发酵时抑制了致病菌数量，而厌氧发酵则增加了乳酸菌等益生菌数量，最终乳酸菌等成为优势菌属[13]。本研究通过体外试验致病菌检测，保证发酵饲料的安全性，发现发酵过程完全清除了病原菌和杂质。通过检测发酵过程中致病菌和益生菌的菌落数发现，致病菌在整个发酵过程中是逐步减少至安全标准以下（沙门氏菌和金黄色葡萄球菌降低至零），表明厌氧发酵可以有效抑制致病菌的生长直至完全杀灭，而嗜酸乳杆菌和嗜热芽孢杆菌明显增加成为优势菌属。3.2发酵牛粪饲料的重金属以及黄曲霉素分析重金属残留是粪便发酵饲料存在的安全问题之一，粪便残留的重金属会危害动物健康，并通过富集效应危害人类的健康[14]。益生菌发酵过程中有效吸附可以解决粪便中的重金属富集问题。本研究中添加的木醋液可以有效分解粪便中的Cu、Zn等重金属，通过木醋液和益生菌发酵有效减少重金属，检测发现重金属指标砷和黄曲霉素B1含量分别为0.11 mg/kg、1.8 µg/kg，铅、镉、氟由于低于检测机构的检测下限，未能检出，符合国家饲料卫生标准。3.3发酵牛粪饲料的营养价值分析粗蛋白、氨基酸含量等指标可以反映饲料的营养价值。研究发现，添加乳酸菌可提高羊草[15]、王草[16]以及柑橘肉与小麦壳混合[17]发酵饲料的蛋白质（CP）含量，但不影响干物质、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量。也有研究表明，添加乳酸菌可提高苜蓿、羊草和交狼尾草青贮料等的CP含量，降低NDF和ADF含量，提高青贮发酵品质[18]。pH值是衡量发酵饲料品质的重要指标。良好发酵饲料pH值低于4.2，否则会出现腐败[19]。本研究发酵40 h后，发酵饲料的pH值低于4.2，表明发酵良好。研究发现，枯草芽孢杆菌和乳酸菌可以在玉米、豆粕和黄酒糟复合饲料过程中降解纤维和蛋白质[13]。本研究中，发酵牛粪饲料的粗蛋白含量下降了26.21%、粗纤维下降了33.22%、粗脂肪下降了26.82%，表明厌氧发酵将大分子的粗蛋白、粗脂肪分解转化，并有效提高了真蛋白的含量，提高了氨基酸含量，使麻鸭摄取到更高营养价值的饲料。3.4发酵牛粪饲料对麻鸭血清生化指标的影响血清生化指标能客观反映动物的营养代谢情况和肝肾功能情况。而GLU反映了动物机体的营养需要。血清TP、ALB、BUN变化，体现了动物机体蛋白质代谢能力和营养吸收能力[20-21]。ALT、AST活性和TG、TC含量分别反映了动物机体肝肾功能代谢情况[22]。本研究发现，麻鸭血清GLU含量与对照组相比变化不显著；血清中TP、ALB含量有所上升，BUN含量略有上升，表明发酵饲料改善了麻鸭的消化道环境，麻鸭对蛋白质消化吸收能力有所增强；ALT、AST活性和TG、TC含量与对照组相比变化不显著，肝肾代谢功能正常，表明生物发酵黄牛粪便饲料对动物机体没有毒害作用。3.5发酵牛粪饲料对麻鸭生长性能的影响饲喂牛、羊、鸡、鸭的粪便发酵饲料必须具有较高的营养价值，以促进动物生长发育，发酵饲料可以提高动物小肠绒毛吸收营养能力，增加动物体重，改善动物的肉质口感[23]。发酵饲料可以有效改善绵羊生长性能、屠宰性能、肉品质[24]，饲喂发酵饲料后，动物的宰前活重、胴体重、屠宰率及眼肌面积均显著增加。郭庆宝[25]将牛粪通过酒糟粉发酵之后，部分替代全价饲料喂养生猪，效果良好，发酵饲料替代2%~5%日粮后生猪增重未受任何影响，但是试验并未做任何安全性检测。除了牛、猪等大型动物，发酵饲料对鸡、鸭的应用也很广泛，发酵饲料可通过改善肉鸡肠道内环境，提高肉鸡免疫功能以及酶活性，达到提高肉鸡生产性能的目标[26]。研究表明，饲粮中发酵饲料按照等蛋白替代25%豆粕蛋白较好，可以提高蛋鸡生产性能、蛋品质以及高养分表观消化率，降低粪中氨气排放[27]。本研究发现，50%发酵饲料组麻鸭的平均日采食量和平均日增重均高于其他组和对照组，原因是饲料有酸香味，提高了麻鸭的日采食量，改善了麻鸭肠道内环境，通过摄取发酵饲料中更多的真蛋白和氨基酸，麻鸭的日增重比对照组有显著提高。4结论生物发酵黄牛粪便饲料可以有效减少饲料中致病菌的生长，吸附重金属，同时提高饲料的营养价值；应用于麻鸭饲养中提高了麻鸭的生长性能，以添加50%发酵牛粪饲料效果较好。